L'hidrogen, el combustible net per descarbonitzar el transport

Algunes empreses automobilístiques, especialment la japonesa Toyota, ja fa tres dècades que aposten per l'hidrogen com a millor alternativa per fer la transició energètica en l'automòbil.

D'aquí dos anys, podria estar al carrer una nova generació de piles de combustible d'hidrogen que n'augmentarà l'eficiència, però també s'estan fent passos perquè es pugui utilitzar directament en motors de combustió.

En les piles d'hidrogen, la tecnologia més desenvolupada, es combina aquest gas amb l'oxigen per generar electricitat, que és la que fa funcionar els vehicles. L'hidrogen es pot obtenir descomponent l'aigua a través de l'electròlisi i té l'avantatge que no genera CO₂, sempre que no s'utilitzin combustibles fòssils per produir-lo.

Amb tot, aquesta tecnologia ha de lluitar encara contra uns costos més elevats que els de les bateries i contra la falta d'hidrogeneres, benzineres on es puguin recarregar els dipòsits. Actualment, a tot Espanya només n'hi ha una dotzena de privades en funcionament i vuit més de públiques.

Això està fent, en canvi, que la seva utilització avanci sobretot en sistemes de transport públic, on es poden trobar més fàcilment solucions a aquestes mancances. Fa uns mesos, Transports Metropolitans de Barcelona va anunciar la compra de 36 autobusos d'hidrogen i, a començaments de l'any que ve, Talgo substituirà un dels seus trens de llarg recorregut per un de propulsat per pila d'hidrogen.

Al "Valor afegit" hem trobat alguns altres exemples de com aquesta tecnologia s'està obrint pas ràpidament.  

Avions d'emissions zero

A la tardor, a l'aeroport de Maribor, a Eslovènia, es va fer un vol de prova històric per a la indústria aeronàutica. Per primera vegada, un avió pilotat va utilitzar hidrogen líquid com a combustible.

La indústria aeronàutica també està compromesa a aconseguir l'objectiu de les zero emissions d'aquí al 2050, i amb aquesta prova han demostrat que les piles d'hidrogen poden ser la via per arribar-hi.

Fins ara s'havien fet amb hidrogen gasós, però els dipòsits eren massa grossos i pesants, mentre que un dipòsit d'hidrogen líquid pot ser deu vegades més lleuger.

Josef Kallo és el fundador i director general d'H2FLY, l'empresa alemanya que ha desenvolupat l'aparell:

"Aquesta és la primera vegada al món que s'utilitza emmagatzematge d'hidrogen líquid amb una pila de combustible i un motor elèctric per impulsar avions. I aquesta fita ens demostra que és possible no només volar amb hidrogen, que se'ns ha demostrat cent vegades en els darrers dos anys, sinó també fer vols de llarga distància." 

Segons el responsable d'aquesta start-up alemanya, en els pròxims quatre anys podrien tenir enllestit un sistema de propulsió per a avions de fins a 40 places amb una autonomia d'uns 2.000 quilòmetres.

Amb tot, si s'hi afegeixen permisos i homologacions, no creu que es puguin començar a fer vols comercials amb aquesta tecnologia abans del 2030.

Per respondre a les crítiques que es necessita més energia per produir hidrogen líquid que la que proporciona, Kallo assegura que només fan servir hidrogen verd:

"L'hidrogen líquid es pot produir de manera molt eficient. I podem utilitzar l'energia renovable solar i del vent per produir aquest hidrogen líquid. L'hidrogen líquid es pot emmagatzemar i també transportar a l'avió."

Produir hidrogen verd dins mateix dels aeroports 

El fet és que l'hidrogen ja s'està començant a utilitzar com a combustible en altres mitjans de transport als aeroports mateixos. A l'aeroport de Tolosa de Llenguadoc han instal·lat una estació de producció i distribució d'hidrogen verd, la primera a Europa.

Serveix per recarregar una part dels autobusos llançadora que enllacen els pàrquings amb l'aeroport i els que transporten els passatgers fins als avions, tal com explica Marion Deridder-Blondel, presidenta d'Hyport, la planta de generació d'hidrogen verd d'aquest l'aeroport:

"Tenim autobusos que utilitzen aquesta estació; tindrem tractors de pista per l'aeroport, i la nostra ambició és que demà puguem tenir transportistes potser locals que vindran a repostar aquí i tenir també altres usos..."

"La veritat és que és molt innovador", diu Guillaume de La Grand'rive, director del projecte impulsat per la companyia energètica Engie, l'antiga GDF Suez. I afegeix que "avui en dia, a França, un 95% de l'hidrogen que es consumeix és fet a partir d'hidrocarburs. Nosaltres el fem per l'electròlisi de l'aigua, a partir d'energia verda".

L'estació produeix 400 quilos d'hidrogen diaris, el que necessiten per funcionar una vintena d'autobusos.

Un camió de mercaderies amb problemes financers

Tevva és una start-up britànica que ha desenvolupat el primer camió elèctric que funciona amb una pila d'hidrogen. Pesa vuit tones i pot recórrer uns 500 quilòmetres sense haver de proveir-se.

Segons afirma Asher Bennet, fundador i director general de l'empresa, el seu camió "és totalment de zero emissions, tant pel sistema de bateria d'ió-liti com pel sistema d'hidrogen. De fet, s'escapa una mica de vapor d'aigua de la pila de combustible. És l'única cosa que emetem: vapor d'aigua".

Tevva ja fabrica, de moment, un camió elèctric de bateries, però amb una autonomia molt inferior, d'uns 225 quilòmetres. Hi ha qui considera que les piles de combustible d'hidrogen seran el futur del transport per carretera perquè són més lleugeres que les bateries.

Harsh Pershad és el responsable d'hidrogen de Tevva:

"Els camions elèctrics de bateries són interessants per a un 20% del mercat. Però amb els elèctrics d'hidrogen podem conquerir el 98% del mercat, perquè ofereixen més autonomia, poden suportar càrregues més pesades i repostar ràpidament."

L'empresa treballa, en paral·lel, per crear una xarxa de provisió d'hidrogen alternativa al gasoil que faci possible la comercialització del camió.

Però no tot són flors i violes a l'hora de finançar nous projectes com aquest, que s'espera que només pugui donar resultats a mitjà o llarg termini. Les negociacions per fusionar-se amb una altra empresa canadenca van fracassar i Tevva ha hagut de fer suspensió de pagaments mentre busca un nou soci que aporti nou capital.

Demostrar que descarbonitzar els mars també és possible 

L'Energi Observer 2 és un prototip virtual de vaixell creat a França. Té capacitat per carregar 5.000 tones de mercaderies, uns 240 contenidors, i també tindria una propulsió alimentada per hidrogen i sense emissions de gasos d'efecte hivernacle. Un projecte que compta ja amb importants inversors privats per fer-se realitat.

Segons explica Victorien Erussard, mariner i fundador d'Energi Observer, "avui, el 3% de les emissions de gasos d'efecte hivernacle provenen del sector marítim, de manera que aquest vaixell de mida mitjana representa el 37% de la flota mundial". Per això, amb el seu prototip, volen "demostrar que funciona":

"Volem utilitzar l'hidrogen directament com a vector energètic i accelerar la transició energètica marítima."  

El vaixell també pot desplegar unes veles en forma d'ala que serveixen per estalviar entre un 15% i un 40% d'energia, i ajuden a compensar que, a igual volum, l'hidrogen líquid genera menys energia que el gasoil, tal com explica Erussard:

"A través del disseny del vaixell, mitjançant la reducció de la velocitat, mitjançant l'ús de piles de combustible que tinguin un millor rendiment que els motors de combustible fòssil. Tot això ens permet compensar la densitat energètica volumètrica de l'hidrogen líquid, que no és tan bona com la del gasoil."

L'Enegy Observer 2 serà el germà gran d'un catamarà avarat el 2017 i que ha fet la volta al món. De menors dimensions i amb un objectiu més lúdic, està cobert de panells solars i pot produir-se ell mateix a partir de l'aigua del mar tot l'hidrogen que consumeix.